一种自养菌分离纯化装置及其使用方法与流程

本发明涉及自养菌分离纯化，具体为一种自养菌分离纯化装置及其使用方法。

背景技术：

1、自养菌，是指能以简单的无机碳水化合物（如二氧化碳、碳酸盐）作为碳源，以无机的氮、氨、或硝酸盐作为氮源，合成菌体所需的复杂有机物质的细菌；

2、氨氧化菌和硫自氧菌的筛选技术路线均首先进行红树林采样，收集根际沉积物或水体样本；随后在实验室内进行富集培养，利用选择性培养基促进目标自养菌的优势增殖；完成富集后进行效果验证，检测富集液中目标菌的代谢活性或特征产物；接着通过pcr验证目标菌株，利用分子生物学手段确认目标菌的系统发育地位；随后进入关键的96孔板极限稀释法分离纯化阶段，该阶段需将富集液进行10倍系列梯度稀释，并精确移液接种至96孔板中以获取单菌落；获得纯培养后，进行100ml西林瓶放大培养以获取足量菌体；然后收集菌体，送检测序，完成生理生化及全基因组鉴定；鉴定无误后进行菌种保藏；最后进行规模化发酵培养以实现工程应用；

3、现有技术中，公告号为cn216585015u的中国发明公开了公开了花生抗菌肽精准分离纯化装置，包括纯化反应釜和设置在纯化反应釜外侧的温度控制桶，温度控制桶的内部设置有调节空腔，调节空腔的内部设置有加热管，调节空腔的内壁设置有导热挡板，导热挡板贴合纯化反应釜的外表面设置，在使用纯化反应釜对花生抗菌肽进行分离提纯操作时，可通过充水口向调节空腔内部注入水，可根据提纯的要求选择注入热水或是冷水，对纯化反应釜进行水浴冷却或是加热，避免在加工时出现花生抗菌肽变质或者是絮凝的现象，且水浴加热的方法使纯化反应釜温度变化较为均匀，不会使纯化反应釜外壁突然变热或是变冷，使加工过程温度把控不够稳定；

4、上述装置主要针对蛋白质类生物活性物质的分离纯化设计，并不适配自养菌富集液的梯度分离纯化需求，现有实验室常用的96孔板极限稀释法操作步骤繁琐，移液接种过程需要人工逐孔操作，耗时长、人力成本高，且操作过程中容易引入杂菌污染，难以保证分离得到的自养菌纯度，也无法实现从富集液到分层分离的一体化连续处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自养菌分离纯化装置及其使用方法，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种自养菌分离纯化装置及其使用方法，包括：

4、分离纯化桶体，所述分离纯化桶体的上方连通设置有输送筒，且所述输送筒的内壁开设有第二让位槽，所述第二让位槽与所述输送筒的内壁之间设置有分离膜；

5、自养菌投放箱，连通设置在所述输送筒的上方，所述自养菌投放箱的内部设置有过滤网，且所述自养菌投放箱的内部相应于所述过滤网的位置处设置有清洁组件，用于清洁所述过滤网，所述清洁组件包括滑动设置在所述自养菌投放箱内部的导向杆；

6、分离纯化组件，包括设置在所述分离纯化桶体内部的纯化分离轴，所述纯化分离轴上设置有多组呈圆周分布的分离管，且各所述分离管的端部均设置有封套，所述封套远离所述分离管的一端设置有第一分流管和第二分流管；

7、导流组件，包括设置在所述分离纯化桶体内部底端的分流环，且所述分流环的上端部相应于所述第一分流管和所述第二分流管的位置处开设有第一收集槽和第二收集槽。

8、进一步地，所述输送筒的内部转动设置有螺旋输送杆；

9、所述输送筒的端部相应于所述螺旋输送杆的端部位置处安装有第二传动电机，所述第二传动电机的输出端穿过所述输送筒的端部并与所述螺旋输送杆连接；

10、所述输送筒的一端连通设置有第三出管，所述第三出管与所述第二让位槽连通。

11、进一步地，所述输送筒远离所述第二传动电机的一端下端部和所述分离纯化桶体的顶端之间设置有出料筒，所述输送筒通过所述出料筒与所述分离纯化桶体连通；

12、所述出料筒的外壁设置有用于封闭所述出料筒的第一密封电磁阀。

13、进一步地，所述自养菌投放箱和所述输送筒之间连通设置有第一连接管；

14、所述自养菌投放箱的内部一侧开设有第一让位槽，所述导向杆设置在所述第一让位槽的内部，且所述导向杆的侧壁和所述第一让位槽的内壁之间设置有第一复位弹簧，所述导向杆通过所述第一复位弹簧弹性收纳在所述第一让位槽的内部。

15、进一步地，所述自养菌投放箱的内部侧壁相应于所述导向杆的位置处开设有可供所述导向杆滑动的导向槽；

16、所述自养菌投放箱的外部远离所述第一复位弹簧的一侧设置有收卷筒，所述收卷筒的内部转动设置有收卷杆，所述收卷杆上收卷有拉绳，所述拉绳的另一端与所述导向杆的侧壁连接，且所述收卷杆的一端穿过所述收卷筒并连接有手轮；

17、所述导向杆的下端部开设有第一收纳槽，所述第一收纳槽的内部设置有清洁板，所述清洁板和所述第一收纳槽之间设置有第二复位弹簧。

18、进一步地，所述分离纯化桶体的内部相应于所述出料筒的下方位置处设置有收集斗；

19、所述分离纯化桶体的内部相应于所述收集斗的位置处设置有喷淋管，所述分离纯化桶体的外壁相应于所述喷淋管的位置处设置有与所述喷淋管连通的进水管；

20、所述收集斗的下端部中心位置连通设置有第二连接管，所述纯化分离轴的上端部相应于所述第二连接管的位置处设置有可供所述第二连接管插接的凹槽；

21、所述第二连接管的外壁设置有用于密封所述第二连接管的第二密封电磁阀。

22、进一步地，所述分离纯化桶体的内部底端相应于所述纯化分离轴的位置处开设有限位环，所述纯化分离轴的下端部相应于所述限位环的位置处设置有可在所述限位环内部转动的限位块；

23、所述分离纯化桶体的底端相应于所述纯化分离轴的位置处安装有第三传动电机，所述第三传动电机的输出端穿过所述分离纯化桶体的底部并固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮与所述纯化分离轴底端开设的齿牙啮合。

24、进一步地，所述分离管与所述凹槽连通；

25、所述封套的内部开设有与所述分离管连通的空腔，所述空腔的内部设置有封板，且所述封板的上端部和所述空腔的内部顶端之间设置有第四复位弹簧；

26、所述封板上开设有与分离管适配的储存孔，且所述封套相应于所述储存孔的位置处设置有第三密封电磁阀；

27、所述第一分流管位于所述第三密封电磁阀的一侧，所述第二分流管位于所述第一分流管的下方，且所述第一分流管和所述第二分流管均与所述空腔连通。

28、进一步地，所述分离纯化桶体的下端部连通设置有第一出管和第二出管，所述第一出管和所述第二出管的上端穿过所述分离纯化桶体的底部并分别与所述第一收集槽以及所述第二收集槽连通；

29、所述分流环上端部相应于所述封套的下端部位置处设置有电磁铁；

30、各所述分离管上表面均设置有抵持块，所述分离纯化桶体的内壁相应于所述抵持块的位置处设置有截面呈“l”型结构的支杆，所述支杆的下端部相应于所述抵持块的位置处开设有第二收纳槽，所述第二收纳槽的内部设置有撞击块，且所述撞击块的上端部和所述第二收纳槽的内部顶端之间设置有第三复位弹簧。

31、进一步地，所述自养菌分离纯化装置的使用方法包括以下步骤：

32、富集液的过滤：将富集培养后的富集液投放到自养菌投放箱内部，通过过滤网的过滤后，通过第一连接管排放至输送筒内部；

33、富集液内杂质水分分离：过滤后的富集液通过第一连接管进入输送筒内部后，启动第二传动电机，第二传动电机带动螺旋输送杆对富集液进行输送推动，在推动的过程中，富集液在分离膜内侧被挤压，利用压力将富集液内水分、溶解物以及小于分离膜的杂质穿过分离膜挤压至第二让位槽内，再通过第三出管排出；

34、富集液稀释：分离富集液后，启动第一密封电磁阀，此时富集液通过出料筒排放至收集斗内部，再通过进水管向收集斗内部注入稀释液对富集液进行稀释；

35、分离纯化：富集液稀释后，启动第二密封电磁阀，稀释后的富集液通过第二连接管排向分离管内部，然后启动第三传动电机，第三传动电机在传动齿轮的配合下，带动纯化分离轴转动，进而带动分离管内稀释后的富集液转动，通过离心力纯化分离稀释后的富集液；

36、分离纯化后的排放：通过离心力实现稀释后的富集液分层，下层富集液通过第三密封电磁阀和封板的配合，储存在储存孔内部，排放时，对电磁铁通电，电磁铁通电吸附封板，封板下移并与第二分流管连通，下层富集液从储存孔流向第二分流管，再从第二收集槽和第一出管的配合下流出；

37、上层富集液排放时，启动第三密封电磁阀，通过第一分流管和第二出管的配合流出。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

39、1.本发明通过设置依次连通的过滤预处理机构、浓缩挤压机构和离心分离纯化机构，可完成自养菌富集液从杂质去除、浓缩稀释到离心分层分离的全流程一体化连续处理，无需人工分步操作，大幅降低了人力成本与操作时长，同时全封闭的处理流程也有效避免了操作过程中引入杂菌污染，保障了分离得到的自养菌纯度；

40、2.设置可滑动清洁的清洁组件对过滤机构进行清理，当过滤网截留大颗粒杂质发生堵塞后，无需拆开装置即可直接完成滤网表面除杂疏通，保证装置可连续稳定运行，无需频繁停机维护，进一步提升了处理效率；

41、3.设置多组分流分离的分离纯化组件，配合可自动开合的分层排放机构，可利用离心力直接完成不同密度自养菌的分层分离与定向排放，无需人工进行梯度稀释与移液接种，适配自养菌分离纯化的工艺需求，处理精度与稳定性相较于传统人工操作更高。